山東省泰安市肥城市2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期開學(xué)物理試題（解析版）

高三物理試題1．答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應(yīng)位置，認(rèn)真核對條形碼上的姓名、考生號和座號，并將條形碼粘貼在指定位置上。2．選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.一質(zhì)點做直線運動，下列描述其位移x或速度v隨時間t變化的圖像中，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】AB．物體做直線運動，位移與時間成函數(shù)關(guān)系，AB選項中一個時間對應(yīng)2個以上的位移，故不可能，故AB錯誤；CD．同理D選項中一個時間對應(yīng)2個速度，只有C選項速度與時間是成函數(shù)關(guān)系，故C正確，D錯誤。故選C。2.利用硯臺將墨條研磨成墨汁時講究“圓、緩、勻”，如圖，在研磨過程中，硯臺始終靜止在水平桌面上。當(dāng)墨條的速度方向水平向左時，（）A.硯臺對墨條的摩擦力方向水平向左B.桌面對硯臺的摩擦力方向水平向左C.桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力D.桌面對硯臺的支持力與墨條對硯臺的壓力是一對平衡力【答案】C【解析】【詳解】A．當(dāng)墨條速度方向水平向左時，墨條相對于硯臺向左運動，故硯臺對墨條的摩擦力方向水平向右，故A錯誤；B．根據(jù)牛頓第三定律，墨條對硯臺的摩擦力方向水平向左，由于硯臺處于靜止?fàn)顟B(tài)，故桌面對硯臺的摩擦力方向水平向右，故B錯誤；C．由于硯臺處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平方向桌面和墨條對硯臺的摩擦力是一對平衡力，故C正確；D．桌面對硯臺的支持力大小等于硯臺的重力加上墨條對其的壓力，故桌面對硯臺的支持力大于墨條對硯臺的壓力，故D錯誤。故選C。3.如圖甲所示，汽車后備箱水平放置一內(nèi)裝圓柱形工件的木箱，工件截面和車的行駛方向垂直，圖甲是車尾的截面圖，當(dāng)汽車以恒定速率從直道通過圖乙所示的三個半徑依次變小的水平圓弧形彎道A、B、C時，木箱及箱內(nèi)工件均保持相對靜止。已知每個圓柱形工件的質(zhì)量為m。下列說法正確的是（）A.汽車在由直道進(jìn)入彎道A前，M對P的支持力大小為B.汽車過A、B兩點時，M、Q對P的合力依次增大C.汽車過A、B、C三點時，汽車重心的角速度依次減小D.汽車過A、C兩點時，M對P的支持力小于Q對P的支持力【答案】B【解析】【詳解】A．汽車在由直道進(jìn)入彎道A前，以P為對象，根據(jù)受力平衡可得解得M對P的支持力大小為故A錯誤；B．汽車過A、B兩點時，M、Q對P的合力的豎直分力與P的重力平衡，合力的水平分力提供所需的向心力，則有，當(dāng)汽車以恒定速率通過半徑依次變小的A、B兩點時，M、Q對P的合力依次增大，故B正確；C．由角速度與線速度關(guān)系當(dāng)汽車以恒定速率通過半徑依次變小的A、B、C三點時，汽車重心的角速度依次增大，故C錯誤；D．汽車過A、C兩點時，所受的合外力向左，因此M對P的支持力大于Q對P的支持力，故D錯誤。故選B。4.如圖，一光滑大圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，質(zhì)量為m的小環(huán)套在大圓環(huán)上，小環(huán)從靜止開始由大圓環(huán)頂端經(jīng)Q點自由下滑至其底部，Q為豎直線與大圓環(huán)的切點。則小環(huán)下滑過程中對大圓環(huán)的作用力大?。ǎ〢.在Q點最大 B.在Q點最小 C.先減小后增大 D.先增大后減小【答案】C【解析】【詳解】方法一（分析法）：設(shè)大圓環(huán)半徑為，小環(huán)在大圓環(huán)上某處（點）與圓環(huán)的作用力恰好為零，如圖所示設(shè)圖中夾角為，從大圓環(huán)頂端到點過程，根據(jù)機械能守恒定律在點，根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立解得從大圓環(huán)頂端到點過程，小環(huán)速度較小，小環(huán)重力沿著大圓環(huán)圓心方向分力大于小環(huán)所需的向心力，所以大圓環(huán)對小環(huán)的彈力背離圓心，不斷減小，從點到最低點過程，小環(huán)速度變大，小環(huán)重力和大圓環(huán)對小環(huán)的彈力合力提供向心力，所以大圓環(huán)對小環(huán)的彈力逐漸變大，根據(jù)牛頓第三定律可知小環(huán)下滑過程中對大圓環(huán)的作用力大小先減小后增大。方法二（數(shù)學(xué)法）：設(shè)大圓環(huán)半徑為，小環(huán)在大圓環(huán)上某處時，設(shè)該處與圓心的連線與豎直向上的夾角為，根據(jù)機械能守恒定律在該處根據(jù)牛頓第二定律聯(lián)立可得則大圓環(huán)對小環(huán)作用力的大小根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知的大小在時最小，結(jié)合牛頓第三定律可知小環(huán)下滑過程中對大圓環(huán)的作用力大小先減小后增大。故選C。5.天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在太陽系外的一顆紅矮星有兩顆行星繞其運行，其中行星GJ1002c的軌道近似為圓，軌道半徑約為日地距離的0.07倍，周期約為0.06年，則這顆紅矮星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的（）A.0.001倍 B.0.1倍 C.10倍 D.1000倍【答案】B【解析】【詳解】設(shè)紅矮星質(zhì)量為M1，行星質(zhì)量為m1，半徑為r1，周期為T1；太陽的質(zhì)量為M2，地球質(zhì)量為m2，到太陽距離為r2，周期為T2；根據(jù)萬有引力定律有聯(lián)立可得由于軌道半徑約為日地距離的0.07倍，周期約為0.06年，可得故選B。6.進(jìn)入冬季后，北方的冰雪運動吸引了許多南方游客。如圖為雪地轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)游戲，人乘坐雪圈（人和雪圈總質(zhì)量為50kg，大小忽略不計）繞軸以2rad/s的角速度在水平雪地上勻速轉(zhuǎn)動，已知水平桿長為2m，離地高為2m，繩長為4m，且繩與水平桿垂直。則雪圈（含人）（）A.所受的合外力不變 B.所受繩子的拉力指向圓周運動的圓心C.線速度大小為10m/s D.所需向心力大小為800N【答案】D【解析】【詳解】A．雪圈（含人）做勻速圓周運動合外力一直指向圓心，方向在時刻發(fā)生變化，因而合外力在不斷變化，故A錯誤；B．根據(jù)圖示可知繩子的拉力沿繩并指向繩收縮的方向，并不是指向圓周運動的圓心的，故B錯誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系可知，雪圈（含人）做勻速圓周運動的半徑為根據(jù)可知，線速度大小為故C錯誤；D．雪圈（含人）所受的合外力提供所需的向心力，則有故D正確。故選D。7.某同學(xué)利用身邊的常見器材在家完成了有趣的物理實驗，如圖所示。當(dāng)手持吹風(fēng)機垂直向電子秤的托盤吹風(fēng)時，電子秤示數(shù)為36.0克。假設(shè)吹風(fēng)機出風(fēng)口為圓形，其半徑為5cm，空氣密度為1.29kg/m3，實驗前電子秤已校準(zhǔn)，重力加速度10m/s2。則此時吹風(fēng)機的風(fēng)速約為（??）A.6m/s B.8m/s C.10m/s D.12m/s【答案】A【解析】【詳解】對于時間內(nèi)吹出的空氣，根據(jù)動量定理其中代入數(shù)據(jù)解得故選A。8.加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是新時代可持續(xù)發(fā)展的必然要求，我國新能源汽車的迅猛發(fā)展就是最好的例證。某新能源汽車生產(chǎn)廠家在平直公路上測試汽車性能，t＝0時刻駕駛汽車由靜止啟動，時汽車達(dá)到額定功率，時汽車速度達(dá)到最大，如圖是車載電腦生成的汽車牽引力F隨速率倒數(shù)變化的關(guān)系圖像。已知汽車和司機的總質(zhì)量m＝2000kg，所受阻力與總重力的比值恒為，重力加速度，下列說法正確的是（）A.汽車啟動后做勻加速直線運動，直到速度達(dá)到最大B.汽車在BC段做勻加速直線運動，在AB段做勻速運動C.汽車達(dá)到的最大速度大小為15m/sD.從啟動到速度達(dá)到最大過程中汽車通過的距離為150m【答案】D【解析】【詳解】AB．由圖可知汽車在AB段汽車牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律解得可知汽車在AB段做勻加速直線運動，汽車在BC段牽引力逐漸減小，做加速度減小的加速運動，故汽車啟動后先做勻加速直線運動，后做加速度減小的加速運動，直到速度達(dá)到最大，故AB錯誤；C．時汽車的速度為汽車額定功率為汽車達(dá)到的最大速度大小為故C錯誤；D．汽車做勻加速直線運動的位移為從啟動到速度達(dá)到最大過程中，根據(jù)動能定理解得汽車通過的距離為故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題每題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.圖（a）所示的醫(yī)用智能機器人在巡視中沿醫(yī)院走廊做直線運動，圖（b）是該機器人在某段時間內(nèi)的位移—時間圖像（后10s的圖線為曲線，其余為直線）。以下說法正確的是（）A.機器人在0~30s內(nèi)的位移大小為2mB.0~10s內(nèi)，機器人做勻加速直線運動C.10~30s內(nèi)，機器人的平均速度大小為0.35m/sD.機器人在5s末的速度與15s末的速度相同【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)圖像可知，機器人在0～30s內(nèi)的位移大小為2m，A正確；B．位移時間圖線的斜率可反映速度，0～10s內(nèi)，圖線的斜率不變，機器人做勻速運動，B錯誤；C．10～30s內(nèi)，平均速度為m/s=0.35m/sC正確；D．0～10s內(nèi)圖線的斜率與10s～20s內(nèi)圖線的斜率關(guān)系為：k1=-k2所以機器人在5s末的速度與15s末的速度等大反向，因速度是矢量，D錯誤。故選AC。10.如圖所示，細(xì)繩穿過豎直的管子拴住一個小球，讓小球在A高度處作水平面內(nèi)的勻速圓周運動，現(xiàn)用力將細(xì)繩緩慢下拉，使小球在B高度處作水平面內(nèi)的勻速圓周運動，不計一切摩擦，則（）A.線速度vA>vB B.角速度ωA<ωBC.向心加速度aA<aB D.向心力FA>FB【答案】BC【解析】【詳解】設(shè)繩子與豎直方向夾角為θ，繩子長度為l，小球所在平面距離頂點的豎直高度為h，對小球分析有整理有，，A．由于小球從A處到達(dá)B處，l減小，θ增大，則無法判斷vA、vB的關(guān)系，故A錯誤；B．由于其中聯(lián)立有由題意可知，小球從A處到達(dá)B處，h減小，則故B正確；CD．由于整理有由題意可知，其角度θ變大，所以小球所受向心力變大，即向心加速度大小也變大，即故C正確，D錯誤。故選BC。11.如圖（a）所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實驗測得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖（b）所示，取g=10m/s2，=2.24，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則根據(jù)圖像可求出（）A.物體的初速率v0=4m/sB.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.8C.當(dāng)θ=30°時，物體達(dá)到最大位移后將保持靜止D.取不同的傾角θ，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值xmin≈0.7m【答案】AD【解析】【詳解】A．由圖可知，當(dāng)時物體做豎直上拋運動，位移為，由豎直上拋運動規(guī)律可知代入數(shù)據(jù)解得故A正確；B．當(dāng)時，位移為，由動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得故B錯誤；C．若時，物體的重力沿斜面向下的分力為最大靜摩擦力為小球達(dá)到最高點后會下滑，故C錯誤；D．由動能定理得解得當(dāng)時，，此時位移最小為故D正確。故選AD。12.2024年5月3日，“嫦娥六號”探測器順利進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，正式開啟月球之旅。相較于“嫦娥四號”和“嫦娥五號”，本次的主要任務(wù)是登陸月球背面進(jìn)行月壤采集并通過升空器將月壤轉(zhuǎn)移至繞月運行的返回艙，返回艙再通過返回軌道返回地球。設(shè)返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑。己知月球表面重力加速度約為地球表面的，月球半徑約為地球半徑的。關(guān)于返回艙在該繞月軌道上的運動，下列說法正確的是（）A.其相對于月球的速度大于地球第一宇宙速度B.其相對于月球的速度小于地球第一宇宙速度C.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的倍D.其繞月飛行周期約為地球上近地圓軌道衛(wèi)星周期的倍【答案】BD【解析】【詳解】AB．返回艙在該繞月軌道上運動時萬有引力提供向心力，且返回艙繞月運行的軌道為圓軌道，半徑近似為月球半徑，則有其中在月球表面萬有引力和重力的關(guān)系有聯(lián)立解得由于第一宇宙速度為近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，同理可得代入題中數(shù)據(jù)可得故A錯誤、B正確；CD．根據(jù)線速度和周期的關(guān)系有根據(jù)以上分析可得故C錯誤、D正確；故選BD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.在探究平拋運動規(guī)律的實驗中：（1）在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡。關(guān)于該實驗下列說法正確的是______。A.斜槽軌道必須光滑B.斜槽軌道末端要保持水平C.要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些D.每次應(yīng)該從斜槽上相同的位置無初速度釋放小球（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是______。A. B.C. D.（3）如圖所示，一個做平拋運動的小球，先后通過a、b、c三點，若相鄰兩點間的水平距離均為，豎直距離分別為和，則拋出該球的初速度大小為______。（不計空氣阻力，g取）【答案】（1）BCD（2）A（3）【解析】【小問1詳解】AD．小球每次從斜槽上相同的位置由靜止釋放，不論斜槽是否光滑，小球從斜槽飛出時的速度都相同，這樣能保證描繪的是同一平拋運動的軌跡。故A錯誤；D正確；B．斜槽的末端必須保證水平，這樣小球從斜槽飛出后才能做平拋運動。故B正確；C．要使描出的軌跡更好地反映小球的真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些。故C正確。故選BCD?！拘?詳解】小球在豎直方向做自由落體運動，有水平方向做勻速直線運動，有聯(lián)立，可得因初速度相同，所以為常數(shù)，故y?x2為正比例關(guān)系。故選A?！拘?詳解】小球做平拋運動，相鄰兩點間的水平距離均為，則從a到b的時間與從b到c的時間相等，設(shè)為T，豎直方向有水平方向，有聯(lián)立，解得14.如圖1所示是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置。（1）該實驗中同時研究三個物理量間關(guān)系是很困難的，因此我們采用的研究方法是_____；A.放大法B.控制變量法C.補償法（2）該實驗過程中操作正確的是____；A補償阻力時小車未連接紙帶B.先接通打點計時器電源，后釋放小車C.調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與水平桌面平行（3）在小車質(zhì)量___（選填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”）槽碼質(zhì)量時，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。上述做法引起的誤差為___（選填“偶然誤差”或“系統(tǒng)誤差”）。為減小此誤差，下列可行的方案是___；A.用氣墊導(dǎo)軌代替普通導(dǎo)軌，滑塊代替小車B.在小車上加裝遮光條，用光電計時系統(tǒng)代替打點計時器C.在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測出小車所受拉力大小（4）經(jīng)正確操作后獲得一條如圖2所示的紙帶，建立以計數(shù)點0為坐標(biāo)原點的x軸，各計數(shù)點的位置坐標(biāo)分別為0、、、。已知打點計時器的打點周期為T，則打計數(shù)點5時小車速度的表達(dá)式___；小車加速度的表達(dá)式是___。A.B.C.【答案】①.B②.B③.遠(yuǎn)大于④.系統(tǒng)誤差⑤.C⑥.⑦.A【解析】【詳解】（1）[1]該實驗中同時研究三個物理量間關(guān)系是很困難，因此我們可以控制其中一個物理量不變，研究另外兩個物理量之間的關(guān)系，即采用了控制變量法。故選B。（2）[2]A．補償阻力時小車需要連接紙帶，一方面是需要連同紙帶所受的阻力一并平衡，另外一方面是通過紙帶上的點間距判斷小車是否在長木板上做勻速直線運動，故A錯誤；B．由于小車速度較快，且運動距離有限，打出的紙帶長度也有限，為了能在長度有限的紙帶上盡可能多地獲取間距適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)點，實驗時應(yīng)先接通打點計時器電源，后釋放小車，故B正確；C．為使小車所受拉力與速度同向，應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度使細(xì)繩與長木板平行，故C錯誤。故選B（3）[3]設(shè)小車質(zhì)量為M，槽碼質(zhì)量為m。對小車和槽碼根據(jù)牛頓第二定律分別有聯(lián)立解得由上式可知在小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量時，可以認(rèn)為細(xì)繩拉力近似等于槽碼的重力。[4]上述做法引起誤差是由于實驗方法或原理不完善造成的，屬于系統(tǒng)誤差。[5]該誤差是將細(xì)繩拉力用槽碼重力近似替代所引入的，不是由于車與木板間存在阻力（實驗中已經(jīng)補償了阻力）或是速度測量精度低造成的，為減小此誤差，可在小車與細(xì)繩之間加裝力傳感器，測出小車所受拉力大小。故選C。（4）[6]相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為打計數(shù)點5時小車速度的表達(dá)式為[7]根據(jù)逐差法可得小車加速度的表達(dá)式是故選A。15.嫦娥六號在軌速度為，著陸器對應(yīng)的組合體A與軌道器對應(yīng)的組合體B分離時間為，分離后B的速度為v，且與同向，A、B的質(zhì)量分別為m、M。求：（1）分離后A的速度；（2）分離時A對B的推力大小?！敬鸢浮浚?），方向與相同（2）【解析】【小問1詳解】組合體分離前后動量守恒，取v0的方向為正方向，有(mM)v0Mvmv1解得方向與v0相同?！拘?詳解】以B為研究對象，對B列動量定理有FΔtMvMv0解得16.如圖甲，為某學(xué)校舉行定點投籃比賽的場景，某同學(xué)正在進(jìn)行定點投籃，投出的籃球在空中劃出一道漂亮的弧線，穿網(wǎng)而過。如圖乙，為籃球在空中運動軌跡，在籃球運動所在的豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，籃球從A點投出，A、B、C、D是籃球運動軌跡上的4個點，C點為籃球運動的最高點，D點是籃筐位置，A、B、D點的坐標(biāo)分別為（-2L，-3L）、（-L，0）、（L，0）?；@球質(zhì)量為m，重力加速度大小為g，空氣阻力忽略不計。求：（1）C點的縱坐標(biāo)yC；（2）該同學(xué)將籃球投出時，籃球的速度v?！敬鸢浮浚?）L；（2），速度與水平方向夾角的正切值為4【解析】【詳解】（1）籃球做斜拋運動，由圖乙可知，從A到B、B到C、C到D的水平距離相等，水平方向分運動為勻速直線運動，可知，相鄰位置的運動時間相等，設(shè)為t，利用逆向思維則有，解得（2）設(shè)該同學(xué)在A點將籃球拋出的水平分速度和豎直分速度分別為vx，和vy，則有，，則籃球的速度結(jié)合上述解得設(shè)將籃球投出時，籃球的速度與水平方向夾角為，則有解得17.如圖，一長度的均勻薄板初始時靜止在一光滑平臺上，薄板的右端與平臺的邊緣O對齊。薄板上的一小物塊從薄板的左端以某一初速度向右滑動，當(dāng)薄板運動的距離時，物塊從薄板右端水平飛出；當(dāng)物塊落到地面時，薄板中心恰好運動到O點。已知物塊與薄板的質(zhì)量相等。它們之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小。求（1）物塊